热轧智能车间能源精细化管理系统

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热轧智能车间能源精细化管理系统宝山钢铁股份有限公司（简称“宝钢股份”）是中国最大、最现代化的钢铁联合企业，公司专业生产高技术含量、高附加值的钢铁产品。在汽车用钢，造船用钢，油、气开采和输送用钢，家电用钢，电工器材用钢，锅炉和压力容器用钢，食品、饮料等包装用钢，金属制品用钢以及高等级建筑用钢等领域，宝钢股份在成为中国市场主要钢材供应商的同时，产品出口日本、韩国、欧美四十多个国家和地区。当前产能全球第一，行业影响力重大。

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二、项目简介

该项目为2017年获批的工信部智能制造综合标准化项目“工业互联网应用协议及数据互认标准研究与试验验证”。宝钢1580智能车间热轧产线具有连续生产、资产价值高、能源消耗大的特点，对能源消耗精细化分析有较高要求，智能车间在确保产品质量的同时实现能源精细化管理对节能减排具有重要作用。中国科学院沈阳自动化研究所作为项目牵头单位，致力于攻克打通现场OT系统与IT管理系统集成应用的共性关键技术，开发边缘互联和语义中间件部署在宝信ICetroGate（ICG）网关中，支撑智能车间能源精细化管理。

三、项目技术方案

工业现场设备、网络、系统及数据纷繁复杂，应用需求也越来越多样化，严重制约IT侧与OT侧的深度融合。随着智能制造的大规模开展，企业对设备互联互通的需求和要求日益提高。目前工厂自动化系统中有多种不同工业通信网络共存的问题，导致不同通信网络设备之间无法进行信息交互，各类仪器、仪表、设备、PLC、DCS、信息系统之间无法互联互通，严重阻碍工厂整体信息化系统的实施与实现。为满足工业现场需求，本项目将形成的标准在宝信ICG网关平台上进行了语义模块和中间件模块的开发部署，并在宝钢1580车间进行能源精细化管理系统开发。

能源精细化管理涉及加热炉区域、粗轧区域、精轧区域和层冷卷取区域（图1），需要对各区域生产过程中的能源消耗数据进行实时提取与分析。

端侧设备层主要包括加热炉PLC、加热炉变电所、轧机PLC、热轧变电所和水处理等设备数据。边侧系统主要有工艺数据、热轧能介管理系统等。云侧有生产管理信息系统。能源精细化管理系统实现上述端-边-云侧系统数据高效集成。图2为热轧产线能源系统端-边-云数据集成架构。

四、项目成效

宝钢1580智能车间的精细化能源管理系统应用，实现热轧产线能耗实时获取、分析与统计、趋势统计等，效果显著。此外，作为共性标准化项目落地成果，基于本项目标准开发的边缘互联模块与数据语义处理模块，也已成功部署在航天云网INDICS平台和石化盈科ProMACE平台，并向企业规模化推广。